Поворотная регулирующая диафрагма

(5)5 Р 01 О 25/2 ЕТЕНИЯ о ма- чегаДИГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Брянский институт транспортншиностроения(56) 1, Авторское свидетельство СССРЬЬ 152468, кл, Е 01 О 25/24. 1962.2, Авторское свидетельсьво СССРМ 1573217, кл. Р 01 О 25/24, 9/02, 198(57) Использование: в турбостроении преимущественно для мощных теплофикационных турбин. Цель; повышение экономичности. Сущность изобретения: на поворотном кольце 1 в части 4 направляющей лопатки выполнены полость 6 и .входное отверстие 7 в полость 6 и выходное отверстие 9. При наличии в части 4 торцевой стенки 8 с несколькими выходными отверстиями 9, последние сообщают полость 6 с областью 11 внезапного расширения межлопаточного канала 3 в положении прикрытия диафрагмы. 1 з.п,ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к турбостроению и преимущественно к регулирующимдиафрагмам для мощных теплофикационных турбин.Известна поворотная диафрагма паровой турбины, содержащая поворотноекольцо с каналами для подвода пара и неподвижное кольцо с сопловыми лопатками, причем закрытие диафрагмыосуществляется в направлении от выпуклой к вогнутой поверхностям смежных лопаток (11Недостатками данной конструкции являются низкая экономичность при частичном закрытии диафрагмы вследствиеповышенных потерь энергии потока в лопаточном аппарате диафрагмы, а также отсутствие возможности для охлажденияцилиндра низкого давления при полном закрытии диафрагмы.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является поворотнаярегулирующая диафрагма паровой турбины,содержащая поворотное кольцо с подвижными частями и неподвижное кольцо с неподвижными частями лопаток, образующихв положении полного открытия профиль направляющей турбинной лопатки, причем закрытие диафрагмы осуществляется внаправлении от вогнутой к выпуклой поверхностям смежных лопаток 21,Недостатками известной диафрагмы являются повышенные потери энергии при обтекании обратного уступа на вогнутойстороне лопатки, возникающего при частичном закрытии диафрагмы, и пониженнаяэкономичность цилиндра, вызванная тем,что в положении полного закрытия диафрагмы невозможно подать пар для охлажденияцилиндра низкого давления на теплофикационных режимах.Целью изобретения является повышение экономичности,Указанная цель достигается в поворотной регулирующей диафрагме, включающейповоротное и неподвижное кольца и направляющие лопатки с межлопаточными каналами. Каждая направляющая лопаткасостоит из двух частей, Одна часть лопаткисо стороны входа потока закреплена на поворотном, а другая - на неподвижном кольцах.Согласно изобретению в каждой закрепленной на поворотном кольце части лопатки выполнены полость, сообщающаяся смежлопаточным каналом в положении прикрытия диафрагмы, и входное отверстие вполость со стороны входа потока и воздействия вращающей силы, При этом каждаязакрепленная на поворотном кольце часть10 лопаток; на фиг.5 - то же, в положении полного закрытия; на фиг,6 - то же, в положении частичного закрытия диафрагмы беэ торцевой стенки, закрепленной на поворотном кольце части лопатки.Поворотная регулирующая диафрагма включает поворотное 1 и неподвижное 2 кольца и направляющие лопатки с межлопаточными каналами 3. Каждая направляющая лопатка состоит из двух частей. Часть 4 направляющей лопатки со стороны входа потока закреплена на поворотном 1 кольце, а часть 5 - на неподвижном 2 кольце. В каждой закрепленной на поворотном 1 кольце части лопатки 4 выполнены полость 6, сообщающаяся с межлопаточным каналом 3 в положении прикрытия диафрагмы, и входное отверстие 7 в полость 6 со стороны входа потока и воздействия вращающей силы, Каждая закрепленная на поворотном 1 кольце часть лопатки 4 может быть снабжена торцевой стенкой 8 с одним или несколькими выходными отверстиями 9, сообщающимися полость 6 межлопаточным каналом 3 в положении прикрытии диафрагмы.При работе устройства на режиме полного открытия поворотной регулирующей диафрагмы (фиг,2) части лопаток 4 и 5 образуют профиль направляющей лопатки, а выходные отверстия 9 закрыты.В положении прикрытия диафрагмы (фиг.З и 4) в зависимости от направления воздействия вращающей силы на одной из сторон лопатки образуется область внезапного сух(ения 10, а на противоположной - область 11 внезапного расширения потока.За счет естественной разности давлений поток инжектируется,из области внезапного сужения 10 через входное отверстие 7, полость 6 и выходные отверстия 9 в область 11 внезапного расширения,При этом происходит отсос накопившегося пограничного слоя в области 10, сдув и разрушение паразитного вихря в области 20 25 30 35 40 45 50 55 лопатки снабжена торцевой стенкой с, по крайней мере, одним выходным отверстием, сообщающим полость с межлопаточным каналом в положении прикрытия диафрагмы.На фиг.1 изображена поворотная регулирующая диафрагма, продольный разрез;на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 в положении полного открытия диафрагмы; на фиг.З - то же, в положении частичного закрытия принаправлении закрытия от выпуклой к вогнутой поверхностям смежных лопаток; на фиг,4 - то же, в положении частичного закрытия при направлении закрытия от вогнутой к выпуклой поверхностям смежных11, что обуславливает снижение потерьэнергии при течении потока в регулирующей диафрагме,При работе на режиме полного закрытия регулирующей диафрагмы (фиг.5) часть 5лопатки 4 полностью перекрывает межлопаточный канал 3, но входное 7 и выходные 9отверстия остаются открытыми и обеспечивают необходимый расход пара для охлаждения цилиндра низкого давления, что 10повышает надежность работы турбины,В устройстве на фиг.6 поступающий через входное отверстие 7 и полость 6 потоквдувается в область внезапного расширения 11 непосредственно иэ полости 6, ято 15обеспечивает меньшее гидравлическое сопротивление потока вдува.Технико-экономическая эффективностьизобретения заключается в том, что в положении прикрытия диафрагмы под действием естественной разности давлений черезполость в подвижной части каждой направляющей лопатки происходит отсос пограничного слоя из области внезапногосужения и вдув потока в зону внезапного 25расширения межлопаточного канала. Этоспособствует лучшей организации течения в регулирующей диафрагме и снижает потери энергии в ней ФоРмула изобретения1, Поворотная регулирующая диафрагма, включающая поворотное и неподвижное кольца и направляющие лопатки с межлопаточными каналами, каждая из которых состоит иэ двух частей, при этом, одна часть со стороны входа потока закреплена на поворотном кольце, а другая - на неподвижном кольце, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности, в каждой закрепленной на поворотном кольце части лопатки выполнены полость, сообщающаяся с межлопаточным каналом в положении прикрытия диафрагмы, и входное отверстие в полость со стороны входа потока и воздействия вращающей силы.2. Диафрагма по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что каждая закрепленная на поворотном кольце часть лопатки снабжена торцевой стенкой с по крайней мере, одним выходным отверстием, сообщающим полость с межлопаточным каналом в положении прикрытия диафрагмы.1774031оьюе Составитель А.Кочегаров Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий едактор акаэ 3912 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5ственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101ои